La mecánica cuántica muestra su poder a escala humana, abriendo paso a la computación cuántica

La Real Academia de Ciencias de Suecia otorgó hoy el Premio Nobel de Física 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis "por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico". Los avances han servido para desarrollar la próxima generación de tecnología cuántica, en campos como la criptografía cuántica, los ordenadores cuánticos y los sensores cuánticos.

La Academia Sueca subrayó en un comunicado que sus experimentos hicieron visible la física cuántica en un sistema lo bastante grande como para "sostenerse en la mano". En otras palabras, desvelaron la física cuántica en acción a una magnitud realmente humana, al poder apreciar efectos similares a aquellos que tienen lugar en el mundo microscópico a una escala macroscópica.

Los trabajos realizados en 1984 y 1985 consistieron en circuitos superconductores con uniones específicas que permitieron controlar y medir fenómenos cuánticos colectivos. En esos dispositivos, muchas partículas cargadas se comportaron como una única entidad, capaz de atravesar una barrera mediante el llamado "efecto túnel" y de mostrar niveles de energía que pueden medirse. De esta manera, respondieron a una pregunta central de la física: ¿hasta qué tamaño pueden permanecer observables los efectos cuánticos?

Avance teórico e impacto práctico

Los experimentos aprovecharon la superconductividad, o corriente sin resistencia, y una capa no conductora muy fina entre dos superconductores. Al refinar y medir con precisión las variables del circuito, los investigadores provocaron y detectaron la transición por túnel cuántico desde un estado de flujo sin voltaje hacia un estado medible por la aparición de voltaje, además de identificar la absorción y emisión en cantidades discretas de energía.

El impacto práctico de esos descubrimientos se percibe hoy con claridad: abre oportunidades para desarrollar tecnologías cuánticas de próxima generación, como la criptografía cuántica, los ordenadores cuánticos y sensores extremadamente precisos. La transformación conceptual permitió acercar la frontera entre lo clásico y lo cuántico, convirtiendo efectos teóricos en herramientas experimentales útiles.

Efectos contundentes en la vida real

En un artículo publicado en Phys.org, el propio John Clarke indicó que "nuestro descubrimiento es, en cierto modo, la base de la computación cuántica y la tecnología digital. Por ejemplo, una de las razones subyacentes por las que los teléfonos móviles funcionan es por todo este trabajo", concluyó.

"Este Nobel sigue la estela del Nobel de Física de 2022 a los pioneros de la información cuántica. En este caso, se premia el desarrollo de la física necesaria para poder explotar la información cuántica para fabricar tecnología. Muchos ordenadores cuánticos actuales están fabricados con cúbits superconductores, es decir, usando los principios que los galardonados de este año desarrollaron", explicó en una publicación de Science Media Centre la investigadora española Alba Cervera Lierta, experta del Barcelona Supercomputing Center y coordinadora de Quantum Spain.

Ciencia básica y tecnología: una unión indispensable

El premio, cuyo monto total asciende a 11 millones de coronas suecas (alrededor de 1 millón de euros), se repartirá entre los tres científicos. Vale recordar que los tres investigadores pertenecen a universidades estadounidenses: John Clarke, de la Universidad de California en Berkeley; Michel H. Devoret, de la Universidad de Yale y la Universidad de California en Santa Bárbara; y John M. Martinis, de la Universidad de California en Santa Bárbara.

Este galardón recuerda que la ciencia básica funda innovaciones futuras: mostrar la mecánica cuántica "en acción" a escala humana no solo resuelve una cuestión fundamental, sino que provee una plataforma para tecnologías que podrían redefinir la informática, las comunicaciones y la precisión en mediciones durante las próximas décadas.